[发明专利]一种ISOS型DC/DC的控制方法

说明书

本发明涉及一种ISOS型DC/DC的控制方法，ISOS型DC/DC包括高压侧和低压侧，ISOS型DC/DC运行电压源模式的一侧的子模块采用电压外环和电流内环进行控制，另外一侧的子模块采用均压环进行控制。本发明通过对ISOS型DC/DC的高、低压侧中的一侧进行电压外环和电流内环控制，对另外一侧进行均压环控制，实现了电压外环和电流内环控制与均压环控制之间的解耦，即使其中一侧的控制参数或控制方法发生变化时，也不影响另一侧，方便控制参数的调节与设计，同时提高了均压的速度。

技术领域

本发明涉及一种ISOS型DC/DC的控制方法，属于直流系统技术领域。

背景技术

随着直流研究快速发展，目前DC/DC装置得到了越来越多的重视，模块化结构的DC/DC装置由于整体统一，容量灵活等优点备受关注。通过将多个模块级联组成大功率高电压DC/DC变换器，具有多种结构，其中ISOS(输入串联输出串联)型DC/DC常用于高电压小变比场合，图1给出了ISOS型DC/DC的电路原理图，包括高压侧、中间级和低压侧三部分。但由于在硬件参数、控制脉冲等方面，每个模块很难保持一致，经常会引起模块不均压现象，严重时模块电压会持续发散，导致装置损坏。

针对ISOS型DC/DC的电路，现有的控制算法是将均压环、电压环和电流环设计在一侧，即均在高压侧或者在低压侧，对应的控制框图如图2所示。这样由于均压环、电压环和电流环三个控制环相互耦合在一起，需要确定的控制参数之间相互影响导致参数的确定困难，且存在均压响应缓慢等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种ISOS型DC/DC的控制方法，用于解决现有ISOS型DC/DC装置中控制环均位于一侧导致控制参数设计困难、均压响应缓慢的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种ISOS型DC/DC的控制方法，包括以下步骤：

ISOS型DC/DC包括高压侧和低压侧，ISOS型DC/DC运行电压源模式的一侧的子模块采用电压外环和电流内环进行控制，另外一侧的子模块采用均压环进行控制。

本发明的有益效果是：通过对ISOS型DC/DC的高、低压侧中的一侧进行电压外环和电流内环控制，对另外一侧进行均压环控制，实现了电压外环和电流内环控制与均压环控制之间的解耦，即使其中一侧的控制参数或控制方法发生变化时，也不影响另一侧，方便控制参数的调节与设计，同时提高了均压的速度。

进一步的，为了对ISOS型DC/DC的中间级进行控制，ISOS型DC/DC还包括中间级，中间级采用开环定频控制。

进一步的，为了实现对ISOS型DC/DC的可靠控制，采用电压外环和电流内环进行控制的过程包括：电压外环的输入为给定电压，给定电压与各个子模块电压的平均值做差后进行电压PI控制，电压PI控制的输出作为电流内环的输入，电流内环的输入与各个子模块电流的平均值做差后进行电流PI控制，电流PI控制的输出作为电流内环的输出，电流内环的输出与各个子模块对应的三角载波进行比较，将比较后得到的PWM脉冲作为该侧对应子模块的控制信号。

进一步的，为了实现对ISOS型DC/DC的可靠控制，采用均压环进行控制的过程包括：各个子模块母线电容的瞬时电压的平均值与每个子模块母线电容的瞬时电压做差后作为均压环的输入，均压环的输入经过PI控制后作为均压环的输出，均压环的输出与子模块的占空比做差后再与子模块对应的三角载波进行比较，将比较得到的PWM脉冲作为该侧对应子模块的控制信号。

进一步的，为了简化控制过程，子模块的占空比为设定值，各个子模块的占空比相等。

附图说明

图1是现有技术ISOS型DC/DC的电路原理图；

图2是现有技术ISOS型DC/DC控制方法的控制框图；

图3是本发明电压外环和电流内环控制对应的控制框图；